4727. К двум окружностям различного радиуса проведены общие внешние касательные
AB
и
CD
. Докажите, что четырёхугольник
ABCD
описанный тогда и только тогда, когда окружности касаются.
Указание. Четырёхугольник
ABCD
описанный тогда и только тогда, когда биссектрисы его внутренних углов пересекаются в одной точке.
Решение. Пусть прямые
AB
и
CD
пересекаются в точке
O
. Предположим, что точка
B
лежит между
O
и
A
, а точка
C
— между
O
и
D
. Тогда биссектрисы углов
BAD
и
CDA
пересекаются в точке
M
— середине меньшей дуги
AD
первой окружности, а биссектрисы углов
ABC
и
DCB
— в середине
N
большей дуги
BC
второй окружности.
Четырёхугольник
ABCD
описанный тогда и только тогда, когда точки
M
и
N
совпадают, т. е. когда данные окружности касаются.